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無人船面臨的挑戰(zhàn)與機(jī)遇來源：中國(guó)船檢

瀏覽量 5077 時(shí)間 2023-04-18 16:36:03

隨著近年來大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、虛擬現(xiàn)實(shí)和人工智能技術(shù)的迅速發(fā)展，無人駕駛船舶的問世已經(jīng)提上了日程，并在近年來取得了階段性的進(jìn)步。今年6月，無人貨物運(yùn)輸船開發(fā)聯(lián)盟成立，聯(lián)盟成員包括海航科技集團(tuán)、中國(guó)船級(jí)社、美國(guó)船級(jí)社、中國(guó)艦船研究中心、滬東中華造船集團(tuán)有限公司、708所、羅爾斯？羅伊斯、711所、瓦錫蘭等多家國(guó)際頂尖公司。作為國(guó)內(nèi)首個(gè)無人或無運(yùn)輸船領(lǐng)域的合作組織，聯(lián)盟的成立也標(biāo)志著我國(guó)海洋貨物運(yùn)輸無人化變革的序幕拉開了。2017年的12月5日，中船集團(tuán)中國(guó)首艘智能船38800噸的“大智”號(hào)交付儀式代表著行業(yè)正在向無人船的大變革時(shí)代邁進(jìn)了一步。羅爾斯·羅伊斯公司高級(jí)副總裁Oskar Levander曾表示過全尺寸的無人船會(huì)在2020年成為現(xiàn)實(shí)，當(dāng)前也在全力設(shè)計(jì)世界上第一臺(tái)遙控船舶。

　　與傳統(tǒng)船舶對(duì)比起來，無人船能夠通過專家決策系統(tǒng)與遠(yuǎn)程遙控系統(tǒng)在勞動(dòng)條件更好的岸上進(jìn)行操作，從而從根本上減少人為因素對(duì)船舶航行安全的影響。根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，與人為操作相關(guān)的安全事故超過了60%。因此，在智能化水平足夠的基礎(chǔ)上，無人船能夠有效提高航行的安全水平，減少事故發(fā)生。另外，未來還會(huì)出現(xiàn)一個(gè)新的角色，即岸基船長(zhǎng)。當(dāng)前，我們處于無人船發(fā)展的初級(jí)階段，業(yè)內(nèi)稱之為智能船舶。以“大智”號(hào)為例，該船的智能化體現(xiàn)在能夠在船舶航行期間通過衛(wèi)星信號(hào)與岸上實(shí)現(xiàn)船舶航運(yùn)狀態(tài)與設(shè)備運(yùn)行狀況的實(shí)時(shí)通訊，并通過專家系統(tǒng)對(duì)船舶的實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行綜合分析，進(jìn)而確定船舶的操作策略并判斷船上設(shè)備是否需要進(jìn)行保養(yǎng)。當(dāng)前，由于考慮到受目前通訊技術(shù)與自動(dòng)化控制技術(shù)制約可能產(chǎn)生的額外風(fēng)險(xiǎn)，船上依然會(huì)配備足夠的船員，以便在船舶自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)能夠控制船舶。

　　人為因素航行事故發(fā)生率
　　面臨新的技術(shù)變革，一定要迎接許多挑戰(zhàn)和機(jī)遇。中國(guó)船級(jí)社智能船舶組負(fù)責(zé)人蔡玉良表示，當(dāng)前無人船面臨如下挑戰(zhàn)：
　　一是相關(guān)法律法規(guī)的編寫將是未來無人船發(fā)展要面臨的挑戰(zhàn)。在整個(gè)法律框架下，如何授予船舶如航行權(quán) 通行權(quán)等權(quán)利。其中相關(guān)法律法規(guī)分為三類：管轄權(quán)規(guī)則，代表性法規(guī)如聯(lián)合國(guó)海洋公約（UNCLOS）；技術(shù)法規(guī)，代表性法規(guī)如海上人命安全公約（SOLAS）、國(guó)際防止船舶造成污染公約（MARPOL）國(guó)際海上避碰規(guī)則（COLREG）和海員培訓(xùn)、發(fā)證和值班標(biāo)準(zhǔn)國(guó)際公約（STCW）；民事責(zé)任，如污染、碰撞、貨損等。

　　二是經(jīng)濟(jì)性方面所遇到的挑戰(zhàn)。無人船的確能夠節(jié)省與船員相關(guān)的設(shè)施的配備。但是在初始和日常運(yùn)營(yíng)方面的費(fèi)用方面則會(huì)有較高費(fèi)用的支出。舉例來講，無人船對(duì)于推進(jìn)系統(tǒng)的可靠性和安全性要求更高，這就導(dǎo)致了初期費(fèi)用升高；無人船要建立岸基，也是要投入人力和資金。當(dāng)然這些問題的解決路徑也都在探討之中。

　　無人船在初始費(fèi)用和運(yùn)營(yíng)費(fèi)用方面的優(yōu)勢(shì)與弱勢(shì)
　　三是一些關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用挑戰(zhàn)，包括動(dòng)力、駕控、特殊功能和岸基中心等方面。以動(dòng)力系統(tǒng)和駕控系統(tǒng)兩大核心技術(shù)為例。首先，在動(dòng)力系統(tǒng)方面，如在應(yīng)急模塊下如何提供及時(shí)有效和持續(xù)可靠動(dòng)力，怎么保證無人船動(dòng)力的可靠性穩(wěn)定性也是一大挑戰(zhàn)；在駕控方面，按照《1972 年國(guó)際海上避碰規(guī)則》要求，無人船要能夠自動(dòng)識(shí)別障礙物并避開其他船舶。然而，一方面當(dāng)前避碰規(guī)則是基于人建立的。所以，未來無人船的如何適應(yīng)避碰規(guī)則，需要系統(tǒng)開發(fā)方和法規(guī)制定方一同探討解決。另一方面，自主航行系統(tǒng)要避碰海上各種目標(biāo)，包括移動(dòng)和非移動(dòng)的物體，然而非移動(dòng)物體也有可能會(huì)移動(dòng)，移動(dòng)的物體分為配合目標(biāo)和非配合目標(biāo)。一些可以通過信息交換解決問題，但有一些則難以避免。如，航行中掉落水上/水中/水下的集裝箱。
　　四是新業(yè)態(tài)的挑戰(zhàn)。行業(yè)涉及方方面面，如船旗國(guó)、港口國(guó)、船東、管理公司、保險(xiǎn)、物流、船級(jí)社，乃至于無人船配套的岸基公司等，都是要靠整個(gè)業(yè)態(tài)的重構(gòu)或者流程再造來解決。
　　五船員的逐漸減少。因?yàn)橹悄艽綗o人船的發(fā)展也是從人數(shù)不斷減少直至無人的階段。
　　六是網(wǎng)絡(luò)安全所面臨的挑戰(zhàn)。例如，實(shí)現(xiàn)岸基遙控后，如何防止黑客入侵。航行中，如何防止海盜的襲擊等。
　　雖然，當(dāng)前智能船和無人船的發(fā)展還面臨許多挑戰(zhàn)，但必然是未來的發(fā)展趨勢(shì)。我們應(yīng)以開放的心態(tài)，與嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，與業(yè)界一同應(yīng)對(duì)面臨的挑戰(zhàn)。